北票煤田构造控煤特征分析
2014-07-02范惠文
摘要:北票煤田位于内蒙地轴东段南部斜坡带上。南邻燕辽沉降带,北靠内蒙地轴,西界龙潭断层,东界南天门断层与金岭寺—羊山向斜相邻。文章通过对北票煤田的褶皱、构造等构造展布规律的分析,进一步阐述煤盆地构造展布规律与对煤层控制的关系。
关键词:褶皱构造;断裂构造;煤层控制
中图分类号:P618 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)15-0108-02
1 北票煤田主要褶皱与断裂构造
受燕山等多期运动的影响,地质构造复杂化,盆地内成生了褶皱及断裂,兹将其分述如下:
1.1 主要褶皱构造
(1)北票单斜:位于山尖子逆断裂与北票市东南蓟县系地层之间,长约23公里。由兴隆沟组、北票组、海房沟组、兰旗组地层组成,走向北40°~60°东,倾向北西,倾角30°~70°。
(2)西房身背斜:位于尖山子逆断裂与土城子向斜之间,受尖山子逆断裂上冲台起所致,长约6公里。由蓟县系及兰旗组地层组成,轴向北50°东,西北翼地层倾角25°,东南翼地层倾角31°。
(3)土城子向斜:位于土城子-丫头山一线,轴向北50°~55°东,长约30公里,西翼地层倾角42°~53°,东南翼地层倾角6°~12°,组成地层为土城子组金岭寺砾岩段及南岭砂岩段。
(4)矫麻子沟背斜:轴向北50°东,长约15公里,西北翼地层倾角41°东,南翼地层倾角53°,由土城子组下府页岩段地层组成。
1.2 主要断裂构造
龙潭逆断裂:该断裂为建平-北票~阜新断裂的一段,总体走向北50°东,于扎兰营子一带近东西向,倾向北西或北,倾角60°~65°。前震旦系变质岩系逆于长城系及兰旗组地层之上,且具多期活动的特点。
(1)塔营子逆断裂:东北起大巴沟,经塔营子至西牌楼沟,断裂走向北58°东,地表倾向南东,深部可能转向北西,倾角近于直立。兰旗组地层逆冲于土城子组金岭寺砾岩段之上,兰旗组地层与前震旦系变质岩系呈不整合接触。
(2)尖山子断裂:见于台吉北部尖山子附近,长约6公里,断裂走向北60°东,倾向北西,倾角30°~76°,为蓟县系杨庄组、中侏罗统兰旗组地层逆于北票组地层之上。受燕山期二幕影响,尖山子逆断裂再度活动,表现为张扭性正断裂,走向北60°东,倾向北西,倾角70°~80°。
(3)南天门逆断裂:该断裂为北票盆地东北部的东南翼边界断裂,总体走向26°~45°东,倾向北西,倾角33°~77°。中元古界长城系、蓟县系及侏罗系北票组、海房沟组、土城子组地层逆于土城子组、九佛堂组、阜新组及白垩系孙家湾组地层之上。
1.3 北票单斜内部构造
北票单斜为北票煤田主要赋煤构造单元,由四个井田组成,从西往东依次有:台吉四井区、台吉竖井区、冠山井田、三宝井田。矿区地层为一单斜构造,走向N45°~80°E,倾向西北,倾角23°~75°整体呈北东东向缓“s”形展布。工作区内构造分井田叙述如下:
(1)三宝井田。三宝井田位于北票煤田东部,井田总体为一缓波状单斜构造,地层走向N35°~65E,倾向NW,倾角25°~75°。由于受南天门断裂影响,次生断裂和褶皱发育,同时受燕山期岩浆岩的破坏。
(2)冠山井田。冠山井田位于北票煤田中部,呈单斜构造,地层走向N65°~80°E,倾向NW,倾角37°~67°。井田东部倾角较陡,西部较缓。向深部发展,倾角有变缓的趋势,一般为20°~44°。矿井以断层为主,有较大的断层13条,这些断层多数做为石门区的边界,对生产影响不大。
(3)台吉竖井。台竖井位于北票煤田的中西部,呈单斜构造。煤系地层走向N40°~60°E,倾向NW,倾角30°~75°。井田内构造以断层为主,多为斜交正断层。
(4)台吉四井。台吉四井位于北票煤田的西端,呈单斜构造,地层走向N45°~50°E,靠近西部变为近东西向,倾角为N40°~50°,西部30°左右。井田内浅部查明的较大断层9条,靠近东部的6条均为实井,水平断距5.00~160.00m不等。部分断层浅部有,向深部尖灭。断层走向多与煤层大角度斜交。
2 煤田构造分布规律及其煤系赋存的控制作用
该区在前震旦系沉积以后,加里东运动使内蒙地轴和山海关地块上升为古陆,遭受长期的风化剥蚀和夷平作用。在二古陆之间则形成一凹陷,即辽西凹陷,凹陷内接受了震旦亚界海相地层的沉积,由于加里东运动的早期活动,长期遭受风化剥蚀,缺失寒武纪至二叠纪古生界地层的沉积;印支运动形成北票盆地的古构造格架。侏罗系早期凹陷已经定型,并发生了一次规模较大的沿断裂喷发的火山活动,形成一套由偏基性逐渐转为偏中性的火山岩建造。接之凹陷内有短暂的沉积间断,造成古地理差异性,从而使北票盆地北票组煤系沉积前古基底显示出低级别、呈北东东向的隆起和凹陷(如冠山隆起),兴隆沟至三宝显示西高东低,到东马路以东即三宝区显示出基底凹凸不平的湖盆,这些低级别构造控制着侏罗系下统北票组煤系地层的形成、发育及其分布。在河流冲积作用下,煤系底砾岩的充填、补偿,起到填平补齐作用;而三宝区湖盆中在还原环境下沉积了铝土岩。凹陷区开始缓慢下降,古气候温暖湿润,植物生长茂盛,物源区的不断补偿,出现河流相、河漫相、沼泽相交互沉积,盆地内接受了北票组下含煤段的沉积,之后生成河流、河漫相沉积物。下侏罗世晚期,凹陷处于稳定下降,水体逐渐加深,水域逐步扩大,盆地扩张,早期分散的湖泊连成一体,凹陷内普遍接受了一套以浅水-半深水的湖相沉积物。早侏罗世沉积后,燕山运动生成南天门断层和尖山子断层,二断层间上升为单斜,处于被风化剥蚀,煤系遭到破坏。
3 结语
辽宁省从石炭二叠纪第一次聚煤后,经历了多期多次的构造运动,使晚古生代聚煤盆地、中新生代聚煤盆地的煤层经受了不同程度的改造,形成了多种煤田构造样式。
北票煤田主要以压缩构造及滑动构造为主,这类煤田构造一般在侧向挤压力作用下形成褶曲,常不对称并为外来岩席或逆冲断层的上盘运动了较大的距离覆盖了煤田,形成逆冲推覆构造,也有重力滑动构造。前者主要分布于煤田边界,而后者主要构成井田边界或采区边界。
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作者简介:范惠文(1968—),女(满族),辽宁锦州人,东北煤田地质局一五五勘探队地质工程师,研究方向:煤田地质。